Transcript null

Väderlära:
Luftmassor & fronter, lågtryck & högtryck, åska
Marcus Löfverström
[email protected]
Dagens föreläsning behandlar...
• Luftmassor & fronter
• Lågtryck & högtryck
• Åska
• Sammanfattning
Luftmassor och fronter
Vad är en luftmassa?
En luftmängd där vissa egenskaper är ungefär
konstanta. Kan vara temperatur, tryck,
luftfuktighet,...
c - continental
m - maritime
A - arctic
E - equatorial
P - polar
T - tropical
Luftmassor och fronter
Vad är en front?
• En front utgör gränsen mellan två luftmassor
• Kall- och varmfronter lutar på olika sätt på
grund av termodynamiska egenskaper
• Fronter är ofta kopplade till lågtryckspassager
Luftmassor och fronter
Vad är en front?
Tre huvudtyper av fronter:
Varmfront
Kallfront
Ocklusionsfront
Luftmassor och fronter
Tryckfältet vid fronter
Kallfront
K
V
K
V
K
V
Ocklusionsfront
H
L
H
L
H
L
H
Varmfront
K
V
K
V
K
V
Luftmassor och fronter
Varmfronten
En varmfront passage innebär att en luftmassa med
varmare temperatur är påväg
Lutar “framåt”
därför att den
varmare luften
glider över den
kalla luften
Luftmassor och fronter
Varmfronten
Varmt
0 km
Kallt
600 km
Mark
Luftmassor och fronter
Varmfronten
Altostratus
Varmt
Cirrus
Cirrostratus
Nimbostratus
0 km
Stratus
Kallt
Cumulus
600 km
Mark
Luftmassor och fronter
Varmfronten
Före
Under
Efter
Temperatur
Konstant
Ökar
Konstant
Tryck
Faller
Konstant
Konstant
Vind
Ökar
Ändrar riktning
Konstant
Nederbörd
Ihållande
Uppehåll
Uppehåll/
skurar
Luftmassor och fronter
Kallfronten
Varmt
Kallt
150 km
0 km
Mark
Luftmassor och fronter
Kallfronten
Cumulonimbus
Varmt
Kallt
Stratocumulus
Cumulus
Nimbostratus
150 km
Cumulonimbus
0 km
Mark
Luftmassor och fronter
Kallfronten
Före
Under
Efter
Temperatur
Konstant
Faller
Långsamt
stigande
Tryck
Faller
Stiger
Långsamt
stigande
Vind
Ökar (byig)
Ändrar riktning
Oftast konstant
Nederbörd
Ihållande
Ihållande
(intensiv)
Skurar
Lågtryck & högtryck
Klimatologiskt marktryck
!"#$%"&"%$'("))*("$+,-./0$1/#2$
Subtropiska högtryck som
kommer sig av Hadley
3#4*#(5$
cirkulationen
Över oceanerna på NH
finns stationära lågtryck
under vintern + baroklina
zoner
3*%5$
Jan
Jun
Lågtryck & högtryck
December-February
2012-08-27 22.35
ECMWF : ERA-40 Atlas : Isentropic level climatologies (polar stereographic projections) : Pressure and isotachs at 530K, Polar Stereographic,
December-February
NH
Tryck och vind på
530 K nivån
SH
Övre raden, norra
hemisfärens vinter
June-August
Undre raden, södra
hemisfärens vinter
Notera att vinden är
(mycket) starkare på
vinterhemisfären
2012-08-27 22.35
ECMWF : ERA-40 Atlas : Isentropic level climatologies (polar stereographic projections) : Pressure and isotachs at 530K, Polar Stereographic, JuneAugust
Close Print
NH
NH
SH
Close Print
Luftmassor och fronter
Polarfronten
Gränszonen mellan polarluft
och tropikluft
Lågtryck & högtryck
Baroklina zoner
Hittas öster om kontinenterna över
haven i anslutning till polarfronten. Det är
här lågtrycken föds och utvecklas
NH
Lågtryck & högtryck
Lågtryck (cyklon)
Vad är ett lågtryck?
Område där trycket är lägre än i
omgivningen och luften “roterar” i
samma riktning som jorden, dvs
moturs på norra halvklotet
Varm luft transporteras mot polen
framför lågtrycket och kall luft mot
ekvatorn bakom
Bildandet av ett lågtryck kallas
cyklogenes
NH
Lågtryck & högtryck
Cyklogenes
A: Polarfronten
B: En störning uppstår,
varm luft transporteras
mot polen och kall luft
mot ekvatorn
C: Fullt utvecklad
cyklon
D: Ocklusionsfas, kall& varmfronten möts
och cyklonen börjar dö
Lågtryck & högtryck
Cyklogenes
Virvling på hög höjd
Ger förskjutning mellan
temperatur- och tryckfältet
och ett lågtryck kan bildas
Lågtryck & högtryck
Lågtryck (cyklon)
Luft strömmar från
högre till lägre
tryck för att jämna
ut skillnaden
H
H
L
H
H
NH
Lågtryck & högtryck
Lågtryck (cyklon)
Luft strömmar från
högre till lägre
tryck för att jämna
ut skillnaden
Pga Corioliskraften
viker rörelsen av
och en moturs
rotation uppstår
Primärcirkulation
H
H
L
H
H
NH
Lågtryck & högtryck
Lågtryck (cyklon)
Divergens
Uppvindar
Konvergens
Sekundärcirkulation
Corioliskraften
verkande på det
divergenta flödet på
toppen bidrar till att
lågtrycket dör
NH
Lågtryck & högtryck
Högtryck (anticyklon)
Luft strömmar från
högre till lägre
tryck för att jämna
ut skillnaden
L
L
H
L
L
NH
Lågtryck & högtryck
Högtryck (anticyklon)
Luft strömmar från
högre till lägre
tryck för att jämna
ut skillnaden
Pga Corioliskraften
viker rörelsen av
och en medurs
rotation uppstår
L
L
H
L
L
NH
Lågtryck & högtryck
Högtryck
Konvergens
Nervindar
Divergens
Pga subsidens i
centrum av högtryck
transporteras torr
luft nedåt vilket
(ofta) resulterar i
klart väder
Lågtryck & högtryck
Hur kan man se trycksystem på en väderkarta?
Åska
Åska
Vad är det?
Urladdning av statisk elektricitet som
byggs upp av konvektion
Förekommer vanligast på sommaren
under sena eftermiddagar och kvällar
Kräver kraftig konvektion och isbildning i
toppen på molnet
Vanligen 40-50 nedslag per sekund vilket
motsvarar 1.4 miljarder nedslag per år
(globalt). Ständigt ca 2000 oväder
Kraftiga åskoväder i Sverige ger ~30 000
nedslag
Åska
Vanligast med moln-molnurladdningar
Laddningen av molnen kommer
sig troligen av kollision mellan
partiklar såsom iskristaller och
vattendroppar
+ +++
+ ++
+
- - - -- - -
+
Åska
• Strömstyrka: vanligen 20 000 A (max 100 000 A)
• Spänning: vanligen 30 000 000 V (max 100 000 000 V)
• Tid: ~ 0.0001 s
• Energi: ~180 000 000 J
• Vertikala vindar på ~ 60 m/s (jmfr ~1 mm/s under normala
förhållanden)
Sammanfattning
• Fronter utgör gränsen mellan olika luftmassor
• Kall- och varmfronter är vanligen kopplade till lågtryck
• Lågtryck bildas genom cyklogenes där varm luft
transporteras mot polen och kall luft mot ekvatorn
• Lågtryck dissiperar genom friktion och den så kallade
“sekundärcirkulationen”
• Åska är vanligt förekommande på sommaren då
konvektionen är som starkast
Frågor?
Väderdiskussion
Vi ska analysera vädersituationen 2012-09-09
Leta efter:
• Låg- och högtryck
• Fronter
• Eventuella luftmassor
• Jetströmmens läge
Hur utvecklades vädret i Stockholm under de dagar
som följer?
500 hPa geopotential, 850 hPa temperatur
Sunday 9 September 2012 00UTC ©ECMWF Analysis t+000 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC
850 hPa Temperature / 500 hPa Geopotential
558
0°E
20°E
40°E
60°E
H
0
-8
70°N
L
534
0
8
12
534
0
-12
-4
20°W
L
4
564
16
546
540
40°W
552
60°W
570
576
0
2
58
16
60°W
588
60°N
564
4
558
L
540 6
54
552
8
570
16
576
6
57
50°N
12
570
L
12
58
2
L
582
24
L
16
40°N
12
H
20
16
588
40°W
16
20°W
16
20
588
0°E
20°E
20
Marktryck, 200 hPa vind
Sunday 9 September 2012 00UTC ©ECMWF Analysis t+000 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC
Surface: Mean sea level pressure/200 HPa Wind Speed
H 40°W
12
H
04
10
101
L
5
L
1000
10
37
L
10
L
18
60°E
2
0
18
6
38
L
L
47
32
H
30
1016
60°N
1012
39
99
102
H
10
0
0
H
12
60°W
08
60°E
04
70°N
10
40°E
10
16
10
H
08
20°E
12
1012
0°E
10
L
20°W
1020
1016
996
60°W
1004
1008
30
55
17
H
10
L
1016
H
6
101
2
101
H
1012
L
1020
50°N
6
01
1
H
11
L
L
H
1016
20
40°E
0
1
42
H
1
L
40°N
1020
34
40°W
146
008
4
0
1 0
020
1
30
40
L
20°W
0°E
20°E
Molighet på olika höjd
Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover
40°W
20°W
L
40°E
H
H
70°N
1010
L
L
L
H
L
1000
H
L
H
60°W
60°E
10
10
H
20°E
1010
1010
0°
L
100
0
60°W
H
L
H
H
00
L
H
10
H
102
10
0
00
60°N
L
L
L
0
101
H
HL
10
10
1010
L
L
H
H
1020
H
L
L
H
L
1020
50°N
H
L
H
10
H
20
H
L
L
H
L
L
H
H
L
40°W
L
40°N
L
30
L
°N
L
H
H
L
H
L
H
10
H
L
H
H
H
1020
10
H
H
20
L
HL
L
10
H
L
H
L
H
H
H
H
L
20°W
°N
30
L
L
L
LH
H
H
3
0°
7
9
3
20°E
7
3
7
8.9
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
När ska varm- och
kallfronterna komma in
över Stockholm?
OBS!! Notera de stora
osäkerheterna i molnighet
och nederbörd
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
2012-09-09
Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover
40°W
20°W
0°
40°E
L
10
1010
1000
L
L
H
60°W
L
H
H
1010
70°N
L
60°E
H
H
10
H
20°E
L
L
100
0
60°W
1010
H
L
H
H
10
00
L
H
H
102
0
10
00
60°N
L
L
L
0
101
H
10
10
1010
L
HL
L
H
H
1020
H
L
L
H
L
1020
50°N
H
L
H
H
10
20
H
L
L
10
H
L
H
L
H
H
L
40°W
L
40°N
L
30
°N
H
L
L
H
L
H
H
H
L
H
L
H
H
1020
10
10
H
L
H
L
L
HL
H
L
20
H
H
H
L
20°W
°N
30
L
H
L
L
LH
H
H
3
0°
7
9
3
20°E
7
3
7
8.9
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
EPS Meteogram
Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279)
Deterministic Forecast and EPS Distribution Monday 10 September 2012 00 UTC
Total Cloud Cover (okta)
8
6
4
2012-09-10
2
0
Total Precipitation (mm/6h)
8
8
8
9
7
8
6
7
8 11
5
4
Monday 10 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Monday 10 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Monday 10 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Monday 10 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cove
60°W
40°W
20°W
L
L
0°
20°E
0
H
H
70°N
10
H
990
60°W
L
1
L
L
H
L
1000
10
1
2
0
10
00
H
010
3
60°E
101
1000
L
00
10
40°E
101
H
0
10
10
1020
10m Wind Speed (m/s)
L
60°N
H
L
H
8
1020
10
00
10
20
6
H
1010
102
0
L
10
10
L
H
H
H
L
0
101
50°N
H
L
L
20
H
40°W
L
L
H
L
21
HL
H
10
1
0
H
H
H
L
°N
30
L
102
0
H
L
H
18
15
L
L H
H
3
0°
L
H
H
H
20°W
2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639)
L
H
40°N
2
L
H
L
H
H
L
N
L
L
10
30
°
L
L
H
H
4
H
H
H
L
L
L
H
L
7
9
3
20°E
7L
3
7
12
9
6
Mon 10
max
90%
75%
median
25%
10%
min
Magics++ 2.9.6
Tue 11
Wed 12
Thu 13
Fri 14
Sat 15
Sun 16
September 2012
EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km)
Mon 17
Tue 18
Wed 19
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
EPS Meteogram
Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279)
Deterministic Forecast and EPS Distribution Tuesday 11 September 2012 00 UTC
Total Cloud Cover (okta)
8
6
2012-09-11
4
2
0
Total Precipitation (mm/6h)
40°W
L
20°E
40°E
70°N
0
0
L
H
2
1010
10
10
101
0
60°W
9
HL
101
990
H
9
4
L
H
11
60°E
L
0
99
H
L
0°
100
10
00
20°W
8
6
Tuesday 11 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Tuesday 11 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Tuesday 11 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Tuesday 11 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover
60°W
8
L
H L
0
1020
60°N
00
1020
10m Wind Speed (m/s)
1020
10
L
10
H
H
8
H
10
10
H
H
6
20
50°N
H
10
L
H
L
H
L
H
L
H
L
L
L
40°W
L
H
L
2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639)
H
21
L
H
H
L
L
H
°N
30
L H
H
18
102
L
L
H
0
H
L
L
H
20°W
2
L
L
40°N
L
30 H
°N
L
H
H
H
H
4
L
L
10
20
20
10
H
L
0°
15
H
L
3
7
9
H
H
3
20°E
7
3
7
8.9
12
9
6
Tue 11
max
90%
75%
median
25%
10%
min
Magics++ 2.9.6
Wed 12
Thu 13
Fri 14
Sat 15
Sun 16
Mon 17
September 2012
EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km)
Tue 18
Wed 19
Thu 20
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
EPS Meteogram
Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279)
Deterministic Forecast and EPS Distribution Wednesday 12 September 2012 00 UTC
Total Cloud Cover (okta)
8
6
2012-09-12
4
2
0
Total Precipitation (mm/6h)
Wednesday 12 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Wednesday 12 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Wednesday 12 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Wednesday 12 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover
60°W
40°W
20°W
0°
20°E
40°E
6
10
00
L
L
0
100
HL
H
H
4
L
99
0
60°W
1
990
1010
L
0
01
10
10
L
1000
1010
70°N
H
L
20
60°E
H
L
H
11 10
8
20
2
10
L
H
0
H
H
L
10
00
1010
60°N
10m Wind Speed (m/s)
10
L H
1020
L
L
1010
8
1010
10
H
L
L
H
L
L
50°N
102
20
H
0
6
H
4
H
H
L
H L
L
H
1020
40°W
L
L
L
H
30
°
L
L
N
H
L
H
°N
L
L
20
10
H
30
H
H
15
L
H
12
H
L
20°W
18
L
H
L
L
2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639)
1010
H
L
H
L
H
40°N
L
2
H
H
H
L
H
H
0°
L
3
7
H
9
3
H
7
3
H
7
8.9
9
20°E
6
3
Wed 12
max
90%
75%
median
25%
10%
min
Magics++ 2.9.6
Thu 13
Fri 14
Sat 15
Sun 16
Mon 17
Tue 18
September 2012
EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km)
Wed 19
Thu 20
Fri 21
Hur utvecklades vädret i Stockholm?
EPS Meteogram
Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279)
Deterministic Forecast and EPS Distribution Thursday 13 September 2012 00 UTC
Total Cloud Cover (okta)
8
6
2012-09-13
4
2
0
6 (mm/6h)
7
Total Precipitation
7
7
6
6 14 11
9
6
13 7
6
9 15 7
5
Thursday 13 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Thursday 13 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure
Thursday 13 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Thursday 13 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover
40°W
H
LH
L
60°W
40°E
L
L
3
H
L
2
L
L
L
990
4
60°E
L
70°N
1020
L
20°E
H
L
H
H
0°
H
L
H
20°W
100
0
60°W
H
L
1010
HL
1
0
10
H
10
1000
60°N
1010
L
12
H
10
10
10
1020
L
L
1020
8
L
L
1010
L
H
H
H
H
H
1020
L
H
50°N
H
4
2
L
H
HL
H
H
L
H
L
10
40°N
30
°N
H
H
H
15
L
°N
H
H
20
10
10
H
20
L
0°
H
12
L
L
H
H
20°W
30
H
L
L
2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639)
18
L
10
40°W
L
1010
L
H
L
6
H
L
L
H
H
10m Wind Speed (m/s)
9
H
H
3
7
9
3
7
3
L
7
8.9
6
20°E
3
Thu 13
max
90%
75%
median
25%
10%
min
Magics++ 2.9.6
Fri 14
Sat 15
Sun 16
Mon 17
Tue 18
Wed 19
September 2012
EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km)
Thu 20
Fri 21
Sat 22